(1,5 điểm) Giả sử rằng lượng cung \[S\] và lượng cầu \[D\] về áo phông tại một buổi biểu diễn được cho bởi các hàm số sau:

$S\left(p\right)=–600+10p;D\left(p\right)=1200–20p,$

trong đó \[p\] (nghìn đồng) là giá của một chiếc áo phông.

a) Tìm mức giá cân bằng (tức là mức giá mà lượng cung bằng lượng cầu) của áo phông tại buổi biểu diễn này.

b) Vẽ đồ thị của hai hàm số \[S\left( p \right)\] và \[D\left( p \right)\] trên cùng một hệ trục tọa độ.

c) Từ kết quả câu b, xác định mức giá của áo phông mà lượng cung lớn hơn lượng cầu. Khi đó, điều gì sẽ xảy ra?

Hướng dẫn giải

Theo đề bài: \({x^2} + \frac{8}{{{x^2}}} + \frac{{{y^2}}}{8} = 8\) suy ra \(2{x^2} + \frac{{16}}{{{x^2}}} + \frac{{{y^2}}}{4} = 16\)

Ta có: \[2{x^2} + \frac{{16}}{{{x^2}}} + \frac{{{y^2}}}{4} = \left( {{x^2} + \frac{{16}}{{{x^2}}} - 8} \right) + \left( {{x^2} + \frac{{{y^2}}}{4} + xy} \right) - xy + 8\]

\[ = {\left( {x - \frac{4}{x}} \right)^2} + {\left( {x + \frac{y}{2}} \right)^2} - xy + 8.\]

Mà \(2{x^2} + \frac{{16}}{{{x^2}}} + \frac{{{y^2}}}{4} = 16\) nên \[{\left( {x - \frac{4}{x}} \right)^2} + {\left( {x + \frac{y}{2}} \right)^2} - xy + 8 = 16\].

Do đó \[{\left( {x - \frac{4}{x}} \right)^2} + {\left( {x + \frac{y}{2}} \right)^2} = xy + 8.\]

Nhận xét: Với mọi \(x,y\) ta có \[{\left( {x - \frac{4}{x}} \right)^2} \ge 0,\,\,{\left( {x + \frac{y}{2}} \right)^2} \ge 0\]

Do đó \[xy + 8 \ge 0\] hay \[xy \ge  - 8.\]

Khi đó \(A = xy + 2\,\,024 \ge  - 8 + 2\,\,024 = 2\,\,016.\)

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi \[\left\{ \begin{array}{l}{\left( {x - \frac{4}{x}} \right)^2} = 0\\{\left( {x + \frac{y}{2}} \right)^2} = 0\end{array} \right.\] hay \[\left\{ \begin{array}{l}x - \frac{4}{x} = 0\\x + \frac{y}{2} = 0\end{array} \right.\]

Tức là \[\left\{ \begin{array}{l}{x^2} - 4 = 0\\y =  - 2x\end{array} \right.\] nên \[\left\{ \begin{array}{l}x = 2\\y =  - 4\end{array} \right.\] hoặc \[\left\{ \begin{array}{l}x =  - 2\\y = 4\end{array} \right..\]

Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(A\) là \(2\,\,016\) khi \(\left( {x;y} \right) \in \left\{ {\left( {2; - 4} \right);\left( { - 2;4} \right)} \right\}.\)

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Hình vuông vừa là hình chữ nhật, vừa là hình thoi.

Do đó nhận định ở phương án D là sai. Ta chọn phương án D.